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两种新颖的宽频微带天线的研究

江文  
【摘要】:本文主要进行超宽带天线及60GHz宽带天线研究。随着现代技术的迅速发展,无线通信技术正在向高速、宽频段、大容量方向发展。超宽带(UWB)系统拥有的带宽达GHz,发射功率低,不占用现在已经使用的拥挤的频率带宽,朝着现在需求的语音及数据通信方式发展。随着新型的通信、雷达、射电天文学和遥感系统的发展,又因为毫米波的有效频带很宽,许多需要宽频带的应用,诸如高清晰度电视以及图像、数据的数字传输,让毫米波通信越来越受到广泛的关注。60GHz系统具有尺寸小、频带宽、数据传输率高、衰减大和保密性好等优点。 本文第一部分对微带单极子UWB天线进行了理论分析,并进行了实验验证。为了防止WiMAX和WLAN频带干扰,设计了两个带陷结构,滤除了这两个频带,并取得了良好的带陷性能。本文第二部分研究60GHz毫米波宽带天线,对传统的反向微带馈电后向腔体缝隙天线的结构进行了改进,首次创新设计出60GHz反向微带馈电基片集成后向腔体缝隙(SICBS)天线隙伴随寄生贴片,获得了高增益和宽带宽特性。为了进一步提高天线增益,设计了一个平面二维馈电的2x2天线阵列。利用低温共烧陶瓷(LTCC)技术加工该天线。在中心频率60GHz测量的反射系数相对带宽为23%。测量的4单元天线阵的增益达到9dBi,在57-64GHz宽的频率范围内,增益波动约为2dB。本文的研究对设计UWB天线及宽带毫米波天线具有一定的理论和工程指导作用。


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